煤矿通风系统风流稳定性影响因素探讨

发布时间：2020-09-03 15:05所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次

摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的煤矿工程的发展也有了进步。矿井通风系统本身在矿井生产系统中发挥着重要的作用，也能够有效地保证生产系统的正常运行。通风动力装置、通风井巷网络、风流检测和控制系统共同组成矿井通风系统。在生产的过程中，可以利

　　摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的煤矿工程的发展也有了进步。矿井通风系统本身在矿井生产系统中发挥着重要的作用，也能够有效地保证生产系统的正常运行。通风动力装置、通风井巷网络、风流检测和控制系统共同组成矿井通风系统。在生产的过程中，可以利用各种动力和经济的方式向不同的地方提供足量的空气，以便更好地稀释各类有害的物质，并给井下的工人创造良好的工作环境。一旦在其中发生事故，则应该在第一时间就学会控制风流的大小和方向，并通过采用有效的措施来防止灾害进一步扩大。因此，通风系统的稳定性往往会对矿井的安全生产和管理有重要的影响。

　　关键词：煤矿通风系统;风流稳定性;影响因素探讨

　　引言

　　煤矿通风系统是矿井系统安全性的主要影响因素，在进行煤矿开采之前一定要确保煤矿通风系统的安全性合格，这样才能保证煤矿开采的顺利进行。在如今竞争激烈的时代，如何在获得应用的收益的同时又保证煤矿通风系统安全性达标，需要煤矿行业做出相应的改变。接下来，本文将对煤矿通风系统安全性评价的指标以及如何对煤矿通风系统进行优化设计等方面进行讨论。

　　1矿井通风系统的概述

　　1.1 矿井通风系统的概念

　　风机和通风网络共同构成矿井通风系统。自然风会通过单一的风口进入到矿井的内部，之后再通过风机的运作流到地下通风网络内部，之后再通过回风井有效地排出。在这个过程中，自然风所流过的场所都在通风系统中发挥着重要的作用。

　　1.2 矿井通风系统的结构

　　整个矿井通风系统主要是由自然通风系统和机械通风系统组成。在自然通风系统的背景下，风流会全面地流入矿井内部的各个场所，从而有效地完成巷道通风的过程。这种最常用的通风方法就被称为自然通风。但是，自然通风条件下的风流普遍较弱，也根本无法控制风速和风向，所以，自然通风系统在运作的过程中显得非常不稳定。利用风机来风压的过程被称为机械通风。机械通风系统能够让空气中的气体产生流动，从而使得矿井内部的各个场所都能够完成流动。相比于自然通风系统，机械通风系统有着非常明显的人为控制的痕迹。但是，不管采用何种通风的方式，每个通风都是独立地存在的，在设计的过程中需要从各个方面全面地进行重视。

　　2评价煤矿通风系统安全性检测

　　评价煤矿通风系统安全性主要从以下几个方面入手：通风设施、通风环境、安全管理。其中，对通风设施的评价主要包括主通风机安装是否达标、通风巷道的维护情况、通风建筑物是否可靠、相关的通风仪表设备是否配备完整。对通风环境的评价主要包括供风效率、风速是否合格、矿井漏风率等等。对安全管理的评价主要包括工作人员的安全意识及工作素质、通风管理机制的健全程度等等。下面，将主要对通风设施、煤矿测风、管理系统这三个主要的指标展开详细的探讨。

　　针对煤矿通风设施的评价，为了进一步实现独立的通风和稳定的通风，在采矿区需要采用恰当的采区通风系统，在煤矿中找到存在的角联部位，并对这些部位进行分析，确保角联井巷中的通风设施完备，这是确保煤矿通风系统能够稳定运转的关键。比如，在高瓦斯或者是瓦斯和煤比较突出的采矿区，又或者是在比较容易发生燃烧的煤层，一定要设置相应回风巷。针对用低瓦斯对煤层进行开采的地方要尽量采用分层开采的方式，并且采用联合布置的开采区也要设定想用的回风巷。在回采工作面的通风系统可以分为两种：上行通风和下行通风。

　　由于空气的密度比瓦斯气体的密度大，所以上行风和瓦斯气体的流动就处在一个相同的位置，当进行通风的时候，上行风就可以将瓦斯气体带走。总而言之，煤矿各个通风使用点的主要之处在于总回风巷的二氧化碳和瓦斯气体含量的检测，因此在对煤矿通风系统的安全性进行检测的时候一定要对煤矿在一定时间段内的总回风巷的瓦斯测定数据、二氧化碳浓度测定数据进行记录，以此来对煤矿通风系统是否存在问题进行检测。

　　3煤矿通风系统风流稳定性影响因素探讨

　　3.1降低通风阻力

　　矿井的通风阻力与断面的平方成反比，因此为了降低阻力，应避免巷道断面的突然扩大或者缩小，巷道之间断面相差悬殊时，应当避免直角转弯，将转弯处做成有一定曲率半径的圆弧形。主要巷道内不要随意堆放物料，并及时清理堆积物资，减少堵塞。

　　3.2通风网络合理性

　　本文主要从通风系统网络布局的合理性、通风巷道维护情况和风量供给的合理性3个方面对通风网络的合理性进行评估。科学、合理的通风网络是保证通风系统稳定的基础，可以预防瓦斯爆炸及粉尘火灾的发生，间接增加系统向矿井输送的有效风量，提升矿井抵抗事故发生的能力;通风巷道的维护情况是衡量巷道质量的标准，按照规定失修率要小于7%;风量供给的合理性是为井下各工作面风量按需分配设定的标准，输送到井下的风通过压风调节等方法使系统按照较为科学的方式向各用风单位输送风，保证正常工作生产。

　　3.3建立完善的煤矿通风系统体系

　　矿井通风系统主要由影响矿井安全生产的因素来决定，这里可以将矿井通风系统分为不同的类型。在实际的设计过程中需要按照煤层自燃、高温和瓦斯等影响矿井正常工作的主要因素对通风系统进行设计。为了方便对煤矿通风系统进行检查，一般将其划分为防火型、降温型、排瓦斯型、一般型等。

　　而矿井通风系统又可以分为并联和串联两种方式。在实际的工作中，需要按照类型的不同做好煤矿通风系统的设计，在系统设计中有混合式、分区式、中央式的通风系统网络。在对煤矿通风系统进行设计的时候需要注意的是断面大小和长度等因素的确定，通过通风系统抽象成点和网状线示意图可以将系统的通风能力表现出来，并且应用当代信息化技术，显示各个路线的连接关系和风量的等级，进而做好管理控制工作。

　　3.4和风机的性能曲线有直接的关系

　　实验结果表明：矿井的通风风量稳定性本身也和风机性能曲线有着直接的关系。由于矿井通风系统内部的风阻都是相对固定的。所以在风阻和风机性能曲线的影响下，曲线上的某个点就会直接对应某段内部风量的稳定性。风机风量的值越大，整个通风的风量也就越稳定，其通风的能力也就越大。因此，在特定的曲线背景下，不同工况的风量就会产生差异。所以，需要结合实际情况来有效地控制风量。

　　3.5优化改造方案

　　煤矿矿井环境复杂多变，通风系统会严重影响作业安全性，本身也有很高的技术难度，需要考虑的内容较多。实际工作中，需要深入了解矿井情况，结合企业实际条件，制定可行的通风改造方案，确保通风效果符合预期，提高生产安全。不同矿井、甚至同一矿井的不同区域情况都可能有很大差异，随着生产作业推进，情况也会发生相应变化。

　　进行通风系统改造，必须注意到这一情况，因地制宜，结合实际。工作中，必须了解实际地质条件、具体的采区布置情况、矿井内部的通风阻力分布情况、瓦斯涌出量等，要结合现有的通风井巷以及相应的通风设备，矿井生产情况以及今后发展规划做出合理的改造方案，提高通风系统设计科学性、有效性。

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　　结语

　　针对局部阻力也要采取一定的措施，可以通过改善局部阻力物断面的变化形态，从而进一步降低风通过局部的时候产生的冲击力，减少能量损失。可以将连接断面的巷道的边缘设置为圆弧形或者是斜线，尽量减小局部阻力地点的数量，防止出现断面突然变大或缩小。

　　参考文献

　　[1]徐新华.煤矿通风系统的安全性及优化设计[J].矿业装备，2019(06)：52-53.

　　[2]赵金晶.煤矿通风系统的安全性及优化设计[J].江西化工，2019(04)：209-210.

　　[3]高颖渊.煤矿通风系统的安全性及优化设计[J].内蒙古石油化工，2019，45(06)：56-57.

　　[4]杜永志.煤矿通风系统安全问题及稳定性探讨[J].科技创新与应用，2017(17)：95-96.

　　作者：孙国友

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